การผลิตมวลเซลล์ Bacillus sp. ที่ความเข้มข้นสูงด้วยการเพาะเลี้ยงแบบกะ

Abstract

การวิจัยครั้งนี้เป็นการศึกษาการผลิตมวลเซลล์ของ Bacillus sp. ที่ความเข้มข้นสูง ด้วยอาหารประเภทสังเคราะห์ที่ทราบองค์ประกอบ (defined medium) โดยใช้โอลิโกเมอร์ของกลูโคส จากการย่อยแป้งมันสำปะหลัง (เดกซ์ตริน) ที่ความเข้มข้น สูงเป็นแหล่งคาร์บอนร่วมกับเทคนิคการเพาะเลี้ยงแบบกะแบบให้อากาศ (aerobic batch) ซึ่งเป็นการเพาะเลี้ยงอย่างง่ายและราคาถูกจากการศึกษาในระดับฟลาสก์เขย่า พบว่า อาหารสูตร Batch Production Medium (BPM) มีประสิทธิเหมาะสมกว่า เมื่อเทียบกับสูตรอาหารอื่น ๆ โดยให้มวลเซลล์ 6.77 กรัมต่อลิตรและเมื่อเทียบกับแหล่งคาร์บอนชนิดอื่น การใช้เดกซ์ตรินเป็นแหล่งคาร์บอนมีประสิทธิภาพเหมาะสม โดยสามารถผลิตมวลเซลล์ได้ถึง 12.93 กรัมต่อลิตร นอกจากนี้ยังพบว่า การเพาะเลี้ยงเซลล์ที่ระดับถังหมัก 5 ลิตร สามารถใช้เดกซ์ตรินเป็นแหล่งคาร์บอนที่ความเข้มข้นสูงได้ถึง 100 กรัมต่อลิตรโดยไม่เกิด การยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์และพบว่า เพิ่มผลผลิตมวลเซลล์ได้สูงถึง 31.98 กรัมต่อลิตร จากนั้นทำการศึกษาการขยายขนาดการเพาะเลี้ยงที่ระดับถังหมัก 30 และ 300 ลิตรเพื่อศึกษาศักยภาพของการขยายขนาดการผลิตที่ระดับโรงงานต้นแบบ ผลปรากฏชัดว่า ได้ผลดีโดยให้ความเข้มข้นของมวลเซลล์ 43.49 และ 47.03 กรัมต่อลิตร ตามลำดับ ด้วยอัตราการผลิต (productivities) 2.94 และ 3.72 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง ตามลำดับ จากผลการศึกษานี้แสดงให้เห็นชัดเจนถึงประสิทธิภาพการผลิตที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับผลงานวิจัยของผู้อื่น